VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

О чём расскажет штрих-код

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Крохин В.Д. 1

---

1МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №125 с углублённым изучением математики» г. Снежинск

Крушная Е.В. 1

---

1МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №125 с углублённым изучением математики» г. Снежинск

Работа в формате PDF

2.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Мир, в котором мы живем, полон разнообразных товаров, поступающих на полки наших магазинов из разных стран.

Как определить из какой страны товар? На каждой упаковке есть маркировка. Это штрих-код. Бывали случаи в моей жизни, что, приходя домой из магазина, мы обнаруживали, что товар испорчен, т.е. качество продукции не соответствовало заявленной стоимости.

Эта тема выбран для работы, потому что нам хотелось бы обезопасить себя и своих близких от покупки поддельной продукции, но на данный момент мне не хватает знаний в этой области.

Проблема заключается в том, что на рынке появляется много фальсифицированной продукции. Нам хотелось бы избежать покупки таких товаров.

Актуальность моей работы состоит в необходимости изучения и применения штрих-кода в современной жизни.

Гипотеза – составленная программа поможет предотвратить покупку фальсифицированной продукции.

Цель работы – создание программы распознавания штрих-кода.

Чтобы достичь поставленной цели были сформулированы задачи:

- изучить информацию в интернете и других источниках по данной теме;

- составить программу в Microsoft Excel 2007;

- испытать созданную программу.

2. Основная часть.

2.1. Что такое штрих-код?

Задолго до изобретения штрих-кодов и сканнеров для их распознавания работники сферы оптовой торговли почувствовали, что им нужно нечто подобное. Первоначально в качестве кандидата на роль средства по учету за реализацией продукции выдвигались перфокарты.

В 1932 г. американский студент одного из коммерческих учебных заведений по имени Уоллес Флинт опубликовал базовые тезисы, в которых он представил модель идеального супермаркета. По его теории покупатели должны были производить отбор продуктов в торговом зале посредством прокалывания специальных карточек. На кассе предполагалось размещать считывающие устройства, куда каждый вставлял бы свою перфокарту с пробитыми в определенной последовательности дырками, соответствующими выбранному списку товаров. После процесса идентификации должен был приводиться в действие ленточный конвейер, который и доставлял бы отобранные покупки к кассе. Такой метод мог также существенно упростить ведение учета покупок для управляющего персонала. Однако эти мечты так и не были по-настоящему воплощены в жизнь.

Главной проблемой того времени было то, что считывающее оборудование представляло собой машины гигантских размеров и стоило невероятно дорого. Кроме того, американская экономика находилась тогда на самом пике Великой депрессии, и владельцам магазинов было не до нововведений, поэтому проект, по сути, так и остался на бумаге. И все же идеи Флинта определили ориентиры на будущее.

Первые шаги в сторону разработки штрих-кодов в том виде, как они выглядят сейчас, были сделаны в 1948 г. Как и множество великих открытий, изобретение штрих-кода стало делом случая.

В 1948 году Бернард Сильвер (Bernard Silver) (1924 – 1963), аспирант Технологического института при Дрексельском университете в Филадельфии, услышал, как президент местной продовольственной сети просил одного из деканов разработать систему, автоматически считывающую информацию о продукте при его контроле. Сильвер рассказал об этом друзьям — Норману Джозефу Вудланду (Norman Joseph Woodland; 1921—2012) и Джордину Йохансону (Jordin Johanson). Втроём они начали исследовать различные системы маркировки. Их первая работающая система использовала ультрафиолетовые чернила, но они были довольно дороги и со временем выцветали.

Убеждённый в том, что система реализуема, Вудланд покинул Филадельфию и переехал во Флориду в квартиру своего отца для продолжения работы. Следующую реализацию системы подсказала азбука Морзе: Вудланд сформировал свой первый штриховой код из песка на берегу. Впоследствии он писал: «Я только расширил точки и тире вниз и сделал из них узкие и широкие линии». Чтобы считывать штрихи, он использовал технологию оптической звукозаписи, использовавшуюся в киноиндустрии. 20 октября 1949 года Вудланд и Сильвер подали заявку на изобретение, которая была удовлетворена 7 октября 1952 года[3].

В 1951 году Вудланд и Сильвер попытались заинтересовать компанию IBM в развитии их системы, которая, однако, признав реализуемость и привлекательность идеи, отказалась от её реализации. IBM посчитала, что обработка получающейся информации потребует сложного оборудования и что его разработку она сможет провести при наличии свободного времени в будущем.

В 1952 году Вудланд и Сильвер продали патент компании Philco (в дальнейшем — Helios Electric Company). В том же самом году Philco перепродала патент компании RCA.

Первой покупкой с использованием штрихкода была упаковка жевательной резинки компании Wrigley. Она была совершена в супермаркете Mars города Трой (штат Огайо) 26 июня 1974 года в 8:01 утра и вместе с чеком хранится в музее американской истории Смитсоновского института.

Бернард Силвер, аспирант Дрексельского института технологии в городе Филадельфия, оказался невольным свидетелем разговора, в котором владелец местной продовольственной компании просил декана одного из факультетов провести исследование по вопросу автоматического сбора информации непосредственно у касс супермаркета.¹

Декан отклонил просьбу бизнесмена, однако Силвер передал суть беседы своему другу Норману Джозефу Вудленду - 27-летнему аспиранту и преподавателю того же института. Проблема очень заинтересовала Вудленда, и он с головой окунулся в работу.

Сначала он планировал использовать для нанесения уникальной для каждого товара маркировки чернила, которые должны были светиться под каким-нибудь источником ультрафиолетового света.

Молодые люди соорудили пробный образец такого устройства, однако, сразу же столкнулись с рядом препятствий - от ненадежности чернил до высокой себестоимости печати. Тем не менее, это не остановило новаторов.

Вудленд, собрав деньги, накопленные в результате биржевых спекуляций, покинул институт и отправился к своему деду во Флориду, где собирался продолжить свои исследования.

Через несколько месяцев работы он пришел к варианту линейного штрих-кода, использовавшего элементы двух хорошо известных на тот период технологий кодирования: звуковых треков к кинофильмам и азбуки Морзе.

В 1949 г. Вудленд и Силвер запатентовали свое изобретение, а через два года Вудленд получил приглашение поработать в IBM, где, как он надеялся, его идея должна была получить поддержку.

Штриховой код – это графическая информация, наносимая на поверхность, маркировку или упаковку изделий, предоставляющая возможность считывания её техническими средствами – последовательность чёрных и белых полос, либо других геометрических фигур.²

2.2 Типы штрих кодов.

В настоящее время существует несколько типов штрих кодов, в целом имеющих общий вид. Самыми распространенными являются коды UPC и EAN. Внешне они очень похожи.

Главное сходство – представление кода в виде линий и пробелов (для считывания сканнером) и дублирование информации цифрами (для обработки вручную людьми в случае технических сбоев) в нижней части маркировки.

Линейными (также называются полосковыми кодами) называются штрихкоды, читаемые в одном направлении (по горизонтали).Линии и пробелы определенной ширины представляют собой графическое исполнение двоичного кода (0 - пробел, 1 - штрих), в котором и выражается каждая отдельно взятая цифра.³

Другая характерная черта – разделение цифр и линий на две самостоятельные части. Левая образует номер, закрепленный за отдельной компанией. Выдачей таких номеров занимаются UCC в Северной Америке и EAN в Европе. Существуют локальные ассоциации, ведущие аналогичную деятельность, например JAN в Японии. Правая часть кода обозначает конкретный товар. Причем, даже если какое-то подразделение, скажем, компании PepsiCola разливает один и тот же напиток по бутылкам разной емкости, каждая их них будет иметь штрих-код с одинаковой левой частью, но с абсолютно разной правой. Это справедливо для любой фирмы, использующей маркировку UPC/EAN. Код UPC версии A. Этим кодом маркируется большинство продукции, производящейся в Северной Америке.⁴

В то же время отдельные модификации штрих-кода имеют и свои структурные особенности.

UPC (UniversalProductCode). Существует в нескольких версиях. Наиболее распространенным является код UPC версии A (UPCA). Это 12-разрядная маркировка, состоящая из 10 основных цифр и двух вспомогательных. Первая цифра - вспомогательная и обозначает тип продукта. Следующие пять цифр - код производителя. После двойной разделительной полосы идет другая группа из пяти цифр, несущая информацию о самом продукте. И, наконец, последняя цифра - контрольная, и предназначена она исключительно для сканера и компьютера, чтобы определить корректность считывания всего кода. На сайте www.upcdatabase.com можно ввести UPCA-код с упаковки любого товара и просмотреть его технические характеристики

EAN (EuropeanArticleNumbering). Также как и UPC бывает нескольких видов, и вообще является логическим его продолжением, хотя и использует отличную от UPC систему преобразования цифр в штрих-код. Поэтому сканеры, способные распознать EAN-код, без проблем считают и код UPC, а вот обратное - не всегда верно. В основном сегодня применятся тип EAN-13, т. е. 131-разрядный штрих-код, в котором первые две-три цифры обозначают код страны, где был зарегистрирован и выдан данный код. Например, диапазон от 00 до 13 зарезервирован за США, от 460 до 469 - за Россией, 50 - за Великобританией и т.д. Число 977 соответствует специальному номеру для периодических изданий (ISSN), а 978 - для книг (ISBN).

UPCE. Это еще один широко применяемый тип штрих-кода, являющийся укороченной версией UPCA. Цель, преследовавшаяся при его создании, - сократить размеры символа за счет удаления повторяющихся нулей. Данный код удобен для маркировки малогабаритной продукции. Следует упомянуть и о других вариантах - UPC-версий B, C и D, которые адаптированы под особенности отдельных отраслей производства.

EAN-8. По аналогии с UPCE он относится к разновидности стандартного кода EAN-13. Это сокращенный 8-разразрядный вариант. Другой вариант штрих-кода EAN, применяющийся исключительно в Японии, - JAN-код.

Все современные штрих коды позволяют производить процесс сканирования под любым углом, причем идентифицироваться может как весь код целиком, так и по составным частям. Вероятность правильного считывания с первого раза составляет около 99%, что говорит о достаточно высокой надежности данной технологии.

Очевидно, что штрих-кодирование принимает сегодня мировые масштабы и становится неотъемлемым атрибутом современной упаковки. Не удивительно, что дальнейшая глобализация экономики расширяет сферы применения кодов системы EAN/UCC и саму структуру кодирования. Уже сейчас начинается постепенный переход к универсальному 14-разрядному штрих-коду. Параллельно идут разработки и активное использование специализированных методов маркировки, например кода EAN/UCC-128, являющимся продвинутым средством кодирования по наиболее полному спектру товарных характеристик.⁵

2.3. Разработка программы в Microsoft Exsel.

На сегодняшний день в магазинах появляется фальсифицированная продукция. Нам хотелось бы избежать покупки таких товаров. Мы задались вопросом, как узнать настоящий продукт или поддельный? На штрих-коде есть цифры под черточками, с помощью которых можно многое узнать о товаре. Также есть алгоритм определения истинности штрих-кода.

Штрих-код EAN-13

Для "кода товара":

  1.  цифра: наименование товара,

  2.  цифра: потребительские свойства,

  3.  цифра: размеры, масса,

  4.  цифра: ингредиенты,

  5.  цифра: цвет.

Пример вычисления контрольной цифры для определения подлинности товара

1. Сложить цифры, стоящие на четных местах: 8+0+2+7+0+1=18

2. Полученную сумму умножить на 3: 18x3=54

3. Сложить цифры, стоящие на нечетных местах, без контрольной цифры: 4+2+0+4+0+0=10

4. Сложить числа, указанные в пунктах 2 и 3: 54+10=64

5. Отбросить десятки: получим 4

6. Из 10 вычесть полученное в пункте 5: 10-4=6

Суть нашей программы заключается в том, что при вводе штрих-кода определяется его правдивость и страна-изготовитель.

1 шаг.

Создаем поле ввода штрих-кода.

2 шаг.

Создаем формулу сложения цифр, стоящих на четных местах.

3 шаг.

Полученную сумму умножить на 3.

4 шаг.

Сложить цифры, стоящие на нечетных местах, без контрольной цифры

5 шаг

Сложить числа, указанные в пунктах 2 и 3.

6 шаг

Отбросить десятки

7 шаг

Из 10 вычесть полученное в шаге 6.

8 шаг

Если цифра, полученная после расчета, не совпадает с контрольной цифрой в штрих-коде, это значит, что товар произведен незаконно.⁶

9 шаг

Ввели первые цифры штрих кодов, обозначающие из какой страны товар и также создали алгоритм, вычисляющий это.

10 шаг

Ввели формулу, определяющую принадлежность товара какой-то стране.

2.4. Тестирование программы.

В ближайшем магазине были закуплены следующие товары:

1.Живой йогурт «Натурель» (производитель «Первый вкус», город Челябинск);

2.«Горький шоколад» (производитель «Россия щедрая душа», город Самара);

3.Цельное сгущенное с сахаром молоко (город Рудня);

4.Батон «Подмосковный» нарезанный (1 хлебокомбинат, город Челябинск);

5. Coca-Cola 0, 33 мл (производитель «The Coca-Cola Company»);

6. Корж «Студенческий» (производитель Россия, г. Челябинск);

7. «Декоративные наклейки, съемные, многоразовые» (производитель Россия, ЗАО «Картон-Полиграф»);

8. Молоко «Чебаркульское 2,5%» (производитель Чебаркульский молочный завод).

С помощью разработанной программы мы проверили штрих-коды данных продуктов и обнаружили, что при вводе штрих-кода Coca-Cola 0,33 мл, «Декоративные наклейки, съемные, многоразовые» и и Молока «Чебаркульское %2,5» выводился ответ «Код ложный». Из чего можно сделать предположение о том, что данная продукция неклассифицированная. Что навело нас на мысль о нежелании покупать данную продукцию в будущем.

Заключение.

В магазинах может быть фальсифицированная продукция, в связи с чем и возникло желание работать по данной теме.

Гипотеза о том, что составленная нами программа поможет предотвратить покупку фальсифицированной продукции, подтвердилась.

Считаем, что цель работы о создании программы распознавания штрих-кода достигнута.

Были выполнены следующие задачи:

- изучена информация в интернете и в других источниках по данной теме;

- составлена программа в Microsoft Excel 2007;

- созданная программа испытана в магазине.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

- В магазинах есть неклассифицированный товар;

- Чтобы узнать настоящий товар или нет, можно пользоваться созданной программой.

4. Список использованных источников и литературы.

Митрофанов Н.Н. «Все тайны товарной «Зебры» : Как читать традиционный штрих-код на товаре/Н.Н.Митрофанов//Сделай сам.-2000.

Соколова М. «Кодируем:[История штриховых кодов и термо- и термотрансферные принтерные принтеры]/М. Соколова// Потребитель. – 2000.

Как расшифровать штрих-код [Как с помощью штрихового кода прочитать информацию о параметрах продукции]//Спрос. – 2011.

Библиотека: методический журнал для библиотек, работающих с детьми и подростками. 2012 марта.

Я познаю мир: Детская энциклопедия: Экономика/ Олимп, 199. – 496 с.

Википедия. Свободная энциклопедия. https://ru.wikipedia.org